Небезпека виникнення аварій при проведенні гідродинамічних процесів та їх попередження презентация

ПЛАН ЛЕКЦІЇ
1. Пошкодження технологічного обладнання в результаті механічних впливів.
2. Інженерно-технічні заходи, що виключають пошкодження технологічного обладнання від механічних впливів

1.1.Причини підвищення внутрішнього тиску
порушення матеріального балансу;
порушення теплового балансу;
подача речовин при закритих засувках;
невчасне відкривання засувок на лініях;
потраплення в газові лінії рідини та утворення пробок;
невчасне видалення пароповітряної суміші;
порушення температурного режиму;
зменшення площі перерізу трубопроводів внаслідок утворення відкладень та пробок;
порушення процесу конденсації парів;
потрапляння у високотемпературні апарати низькокиплячих рідин;
підключення апаратів з різним робочим тиском.

Матеріальний баланс -
кількісне відображенням закону збереження маси і означає,
що маса речовин, що поступає на технологічну операцію (приход), дорівнює масі одержаних речовин (витрата).

Порушення матеріального балансу виникає при:
невідповідності продуктивності насосів та компресорів витраті продуктів;
збільшенні опору у видаткових та дихальних лініях;
відсутності регулюючих улаштувань, а також недостатньому контролю за рівнем рідин, тиском газів, процесами наповнення тощо.

Визначення величини перепаду тиску для подолання опору в системі та утворення необхідної швидкості руху продукту при наявності відкладень та пробок:

,
,
,

Визначення тиску в герметичних апаратах з газами та перегрітими парами при підвищенні температури

,

Небезпечним випадком є утворення підвищеного тиску в апаратах і трубопроводах при нагріванні в них рідин і газів. Тиск у герметичних апаратах із газами і перегрітими парами при підвищенні температури дорівнює:
де , Рп,Рк - початковий та кінцевий тиск, Па;
Тп,Тк - відповідно початкова та кінцева температура речовини, ;
z - коефіцієнт стиснення газу при відповідних значеннях тиску і температури .

Визначення приросту тиску в герметичному апараті або на ділянці трубопроводу, який повністю заповнений рідиною
(при підвищенні температури)

,

Приріст тиску у герметичному апараті або на ділянці трубопроводу, який повністю заповненомо рідиною, при підвищенні температури визначають за формулою:
де - Р збільшення тиску, Па;
- коефіцієнт об'ємного розширення рідини, ;
- коефіцієнт об'ємного стиснення рідини, ;
- зміна температури в апараті, .

Визначення приросту тиску при попаданні у високотемпературні апарати рідин із низькою температурою кипіння

,

Визначення приросту тиску в трубопроводі при гідроударах
(формула М.Є.Жуковського)

Впливу гідроударів частіше піддаються трубопроводи і насоси
Приріст тиску в трубопроводі при гідроударах визначають за формулою Н.Е.Жуковського
де c - швидкість поширення ударної хвилі, м/с;
- густина рідини при робочій температурі, ;
- зменшення швидкості руху рідини в трубопроводі , м/с

2. Інженерно-технічні заходи, що виключають ушкодження технологічного обладнання від механічних впливів
Проти підвищення тиску:
застосування лічильників-дозаторів;
застосування рівнемірів та манометрів;
застосування автоматичних систем припинення подачі продуктів, відключення насосів, компресорів і ліній;
застосування систем автоматичної сигналізації аварійного стану апаратів;
застосування переливних труб на апаратах із рідинами та свіч скидання на апаратах із газами;

Проти порушення матеріального балансу
застосування відцентрових насосів та компресорів;
автоматичний контроль за подачею та витратою сировини та матеріалів;
запобігання утворенню відкладень усередині технологічного обладнання і трубопроводів;
створення умов для своєчасного видалення пароповітряної суміші з апаратів.

Запобіганням порушення температурного режиму роботи апаратів
постійний контроль і регулювання температурного режиму
захист апаратів теплоізоляційними матеріалами, установка захисних екранів;
контроль за системою охолодження тощо.

Виключення руйнування технологічного обладнання внаслідок динамічних навантажень
Плавна зміна тиску при пуску та зупинці апаратів у період переходу з одного режиму тиску на інший;
запобігання гідравлічних ударів (засувки, що плавно закриваються, запобіжні клапани);
зменшення вібрації (заміна поршневих насосів відцентровими, наявність самостійних фундаментів під машинами, застосування прокладок і амортизаторів, стійке кріплення);
виключення механічних ушкоджень

Запобігання ерозії матеріалу апаратів та трубопроводів
застосування матеріалу, стійкого до ерозії (молібден); захист внутрішньої поверхні апаратів футеровкою ;
зниження шорсткості поверхні обладнання;
зниження турбулентності потоку, улаштування плавних поворотів ;
очистка вихідної сировини від домішок, солей, піску та інших твердих часток

Застосування запобіжних клапанів та мембран
По конструктивному виконанню запобіжні клапани класифікуються:
важільні;
вантажні;
пружинні;
манометричні.

Вибір запобіжного клапану :
Повинні спрацьовувати при досягненні тиску:
> 0,05 МПа в апаратах з Рр=0,07-0,3 МПа;
> 15 % робочого тиску в апаратах з Рр< 6 МПа;
> 10 % робочого тиску в апаратах з Рр >6 МПа.

,
Визначення пропускної спроможності запобіжного клапану